Ассемблер для AVR

• Общая информация
• Исходные коды
• Инструкции процессоров AVR
  • Арифметические и логические инструкции
  • Инструкции ветвления
  • Инструкции передачи данных
  • Инструкции работы с битами
• Директивы ассемблера
• Выражения
  • Операнды
  • Операторы
  • Функции
• Использование программы

Ассемблер поставляется также в консольной версии, её
использование описано в этом файле.

Общая информация

Компилятор среды разработки ATMEL AVR Studio транслирует исходные коды с языка ассемблера в объектный код и в прошивку .hex для загрузки в микроконтроллер. Полученный объектный код можно использовать в симуляторе AVR Studio, либо в эмуляторе ATMEL AVR In-Circuit Emulator.

AVR Studio имеет объем для скачивания около 80 Мб ! Но вы можете скачать всего 4 Мб это VMLAB - с нем есть тот же ассемблер и великолепный симулятор.

Компилятор генерирует код, который не требует линковки.

Компилятор работает под Microsoft Windows 3.11, Microsoft Windows95 и Microsoft Windows NT. Кроме этого есть консольная версия для MS-DOS.

Набор инструкций семейства микроконтроллеров AVR описан в данном документе кратко, для более полной информации по инструкциям обращайтесь к полному описанию инструкций и документации по конкретному микроконтроллеру.

Исходные коды

Компилятор работает с исходными файлами, содержащими инструкции, метки и директивы. Инструкции и директивы, как правило, имеют один или несколько операндов.

Строка кода не должна быть длиннее 120 символов.

Любая строка может начинаться с метки, которая является набором символов заканчивающимся двоеточием. Метки используются для указания места, в которое передаётся управление при переходах, а также для задания имён переменных.

Входная строка может иметь одну из четырёх форм:

[метка:] директива [операнды] [Комментарий]
[метка:] инструкция [операнды] [Комментарий]
Комментарий
Пустая строка

Комментарий имеет следующую форму:

; [Текст]

Позиции в квадратных скобках необязательны. Текст после точки с запятой (;) и до конца строки игнорируется компилятором. Метки, инструкции и директивы более детально описываются ниже.

Примеры:

label:     .EQU var1=100 ; Устанавливает var1 равным 100 (Это директива)
           .EQU var2=200 ; Устанавливает var2 равным 200

test:      rjmp test     ; Бесконечный цикл (Это инструкция)
                         ; Строка с одним только комментарием

                         ; Ещё одна строка с комментарием

Компилятор не требует чтобы метки, директивы, комментарии или инструкции находились в определённой колонке строки.

Страницы курса :   1   2   3   4   5   6   7   8   9

Задачи-упражнения курса по AVR  -   там
 
Резервные адреса курса :    pid.by.ru   и   ProAVR.narod.ru

Страницы курса имеют адреса типа  /02.htm  /03.htm /04.htm 
а задачи имеют такие адреса   /z1.htm   /z2.htm  /z11.htm 
эти адреса следуют за адресом курса - avr123.nm.ru/z5.htm

Что искать ? Web avr123.nm.ru Ищи !

Найти на открытой странице  -  Ctrl + F    "что ищите"

Скачать весь курс по AVR одним архивом

Скачать FAQ - сборник вопросов и ответов

Скачать книги по AVR и электронике   Библиотека

Assembler AVR ассемблер - справка на русском

Курс подробно рассказывает как сделать самые первые шаги, 
с чего начать не вообще,  а  конкретно - ШАГ за ШАГОМ ... 

- Как сделать нужное вам электронное устройство, печатную плату

- Как написать первую, простейшую программу для МК

- Как запустить эту программу в программе-симуляторе МК и увидеть как 
она работает не покупая МК и радиодеталей, а значит без риска 
спалить что-то или испортить порт вашего ПК !

- Как загрузить программу в реальный МК .

- Как отладить реальное устройство - т.е. найти причины не правильной работы
и  добиться его функционирования  в  соответствии с поставленной задачей.

ЧИТАТЬ краткий КУРС.

 Инструкции процессоров AVR

Ниже приведен набор команд процессоров AVR, более детальное описание их можно найти в AVR Data Book.
 

Арифметические и логические инструкции

Инструкции ветвления

* Для операций доступа к данным количество циклов указано при условии доступа к внутренней памяти данных, и не корректно при работе с внешним ОЗУ. Для инструкций CALL, ICALL, EICALL, RCALL, RET и RETI, необходимо добавить три цикла плюс по два цикла для каждого ожидания в контроллерах с PC меньшим 16 бит (128KB памяти программ). Для устройств с памятью программ свыше 128KB , добавьте пять циклов плюс по три цикла на каждое ожидание.

Инструкции передачи данных

* Для операций доступа к данным количество циклов указано при условии доступа к внутренней памяти данных, и не корректно при работе с внешним ОЗУ. Для инструкций LD, ST, LDD, STD, LDS, STS, PUSH и POP, необходимо добавить один цикл плюс по одному циклу для каждого ожидания.

Инструкции работы с битами

 
Ассемблер не различает регистр символов.

Операнды могут быть таких видов:

Rd: Результирующий (и исходный) регистр в регистровом файле
Rr: Исходный регистр в регистровом файле
b: Константа (3 бита), может быть константное выражение
s: Константа (3 бита), может быть константное выражение
P: Константа (5-6 бит), может быть константное выражение
K6; Константа (6 бит), может быть константное выражение
K8: Константа (8 бит), может быть константное выражение
k: Константа (размер зависит от инструкции), может быть константное выражение
q: Константа (6 бит), может быть константное выражение
Rdl:  R24, R26, R28, R30. Для инструкций ADIW и SBIW
X,Y,Z: Регистры косвенной адресации (X=R27:R26, Y=R29:R28, Z=R31:R30)

Директивы ассемблера

Компилятор поддерживает ряд директив. Директивы не транслируются непосредственно в код. Вместо этого они используются для указания положения в программной памяти, определения макросов, инициализации памяти и т.д. Список директив приведён в следующей таблице.
 

Все директивы предваряются точкой.

BYTE - Зарезервировать байты в ОЗУ

Директива BYTE резервирует байты в ОЗУ. Если Вы хотите иметь возможность ссылаться на выделенную область памяти, то директива BYTE должна быть предварена меткой. Директива принимает один обязательный параметр, который указывает количество выделяемых байт. Эта директива может использоваться только в сегменте данных(смотреть директивы CSEG и DSEG). Выделенные байты не инициализируются.

Синтаксис:
МЕТКА: .BYTE выражение

Пример:
.DSEG
var1:    .BYTE 1            ; резервирует 1 байт для var1
table:   .BYTE tab_size     ; резервирует tab_size байт

.CSEG
         ldi r30,low(var1)  ; Загружает младший байт регистра Z
         ldi r31,high(var1) ; Загружает старший байт регистра Z
         ld r1,Z            ; Загружает VAR1 в регистр 1

CSEG - Программный сегмент

Директива CSEG определяет начало программного сегмента. Исходный файл может состоять из нескольких программных сегментов, которые объединяются в один программный сегмент при компиляции. Программный сегмент является сегментом по умолчанию. Программные сегменты имеют свои собственные счётчики положения которые считают не побайтно, а по словно. Директива ORG может быть использована для размещения кода и констант в необходимом месте сегмента. Директива CSEG не имеет параметров.

Синтаксис:
.CSEG

Пример:
.DSEG                       ; Начало сегмента данных
vartab: .BYTE 4             ; Резервирует 4 байта в ОЗУ

.CSEG                       ; Начало кодового сегмента
const:  .DW 2               ; Разместить константу 0x0002 в памяти программ
        mov r1,r0           ; Выполнить действия

DB - Определить байты во флэш или EEPROM

Директива DB резервирует необходимое количество байт в памяти программ или в EEPROM. Если Вы хотите иметь возможность ссылаться на выделенную область памяти, то директива DB должна быть предварена меткой. Директива DB должна иметь хотя бы один параметр. Данная директива может быть размещена только в сегменте программ (CSEG) или в сегменте EEPROM (ESEG).

Параметры передаваемые директиве - это последовательность выражений разделённых запятыми. Каждое выражение должно быть или числом в диапазоне (-128..255), или в результате вычисления должно давать результат в этом же диапазоне, в противном случае число усекается до байта, причём БЕЗ выдачи предупреждений.

Если директива получает более одного параметра и текущим является программный сегмент, то параметры упаковываются в слова (первый параметр - младший байт), и если число параметров нечётно, то последнее выражение будет усечено до байта и записано как слово со старшим байтом равным нулю, даже если далее идет ещё одна директива DB.

Синтаксис:
МЕТКА:  .DB список_выражений

Пример:
.CSEG
consts: .DB 0, 255, 0b01010101, -128, 0xaa

.ESEG
const2: .DB 1,2,3

DEF - Назначить регистру символическое имя

Директива DEF позволяет ссылаться на регистр через некоторое символическое имя. Назначенное имя может использоваться во всей нижеследующей части программы для обращений к данному регистру. Регистр может иметь несколько различных имен. Символическое имя может быть переназначено позднее в программе.

Синтаксис:
.DEF Символическое_имя = Регистр

Пример:
.DEF temp=R16
.DEF ior=R0

.CSEG
 ldi temp,0xf0  ; Загрузить 0xf0 в регистр temp (R16)
 in ior,0x3f  ; Прочитать SREG в регистр ior (R0)
 eor temp,ior  ; Регистры temp и ior складываются по исключающему или

DEVICE - Определить устройство для которого компилируется программа

Директива DEVICE позволяет указать для какого устройства компилируется программа. При использовании данной директивы компилятор выдаст предупреждение, если будет найдена инструкция, которую не поддерживает данный микроконтроллер. Также будет выдано предупреждение, если программный сегмент, либо сегмент EEPROM превысят размер допускаемый устройством. Если же директива не используется то все инструкции считаются допустимыми, и отсутствуют ограничения на размер сегментов.

Синтаксис:
.DEVICE AT90S1200 |AT90S2313 | AT90S2323 | AT90S2333 | AT90S2343 | AT90S4414 | AT90S4433 | AT90S4434 | AT90S8515 | AT90S8534 | AT90S8535 | ATtiny11 | ATtiny12 | ATtiny22 | ATmega603 | ATmega103

Пример:
.DEVICE AT90S1200  ; Используется AT90S1200

.CSEG
        push r30   ; Эта инструкция вызовет предупреждение
                   ; поскольку AT90S1200 её не имеет
 

DSEG - Сегмент данных

Директива DSEG определяет начало сегмента данных. Исходный файл может состоять из нескольких сегментов данных, которые объединяются в один сегмент при компиляции. Сегмент данных обычно состоит только из директив BYTE и меток. Сегменты данных имеют свои собственные побайтные счётчики положения. Директива ORG может быть использована для размещения переменных в необходимом месте ОЗУ. Директива не имеет параметров.

Синтаксис:
.DSEG 

Пример:
.DSEG                        ; Начало сегмента данных
var1:  .BYTE 1               ; зарезервировать 1 байт для var1
table:  .BYTE tab_size       ; зарезервировать tab_size байт.

.CSEG
        ldi r30,low(var1)    ; Загрузить младший байт регистра Z
        ldi r31,high(var1)   ; Загрузить старший байт регистра Z
        ld r1,Z              ; Загрузить var1 в регистр r1

DW - Определить слова во флэш или EEPROM

Директива DW резервирует необходимое количество слов в памяти программ или в EEPROM. Если Вы хотите иметь возможность ссылаться на выделенную область памяти, то директива DW должна быть предварена меткой. Директива DW должна иметь хотя бы один параметр. Данная директива может быть размещена только в сегменте программ (CSEG) или в сегменте EEPROM (ESEG).

Параметры передаваемые директиве - это последовательность выражений разделённых запятыми. Каждое выражение должно быть или числом в диапазоне (-32768..65535), или в результате вычисления должно давать результат в этом же диапазоне, в противном случае число усекается до слова, причем БЕЗ выдачи предупреждений.

Синтаксис:
МЕТКА: .DW expressionlist

Пример:
.CSEG
varlist:  .DW 0, 0xffff, 0b1001110001010101, -32768, 65535

.ESEG
eevarlst: .DW 0,0xffff,10

ENDMACRO - Конец макроса

Директива определяет конец макроопределения, и не принимает никаких параметров. Для информации по определению макросов смотрите директиву MACRO.

Синтаксис:
.ENDMACRO 

Пример:
.MACRO SUBI16               ; Начало определения макроса
        subi r16,low(@0)    ; Вычесть младший байт первого параметра
        sbci r17,high(@0)   ; Вычесть старший байт первого параметра
.ENDMACRO

EQU - Установить постоянное выражение

Директива EQU присваивает метке значение. Эта метка может позднее использоваться в выражениях. Метка которой присвоено значение данной директивой не может быть переназначена и её значение не может быть изменено.

Синтаксис:
.EQU метка = выражение

Пример:
.EQU io_offset = 0x23
.EQU porta     = io_offset + 2

.CSEG                 ; Начало сегмента данных
        clr r2        ; Очистить регистр r2
        out porta,r2  ; Записать в порт A

ESEG - Сегмент EEPROM

Директива ESEG определяет начало сегмента EEPROM. Исходный файл может состоять из нескольких сегментов EEPROM, которые объединяются в один сегмент при компиляции. Сегмент EEPROM обычно состоит только из директив DB, DW и меток. Сегменты EEPROM имеют свои собственные побайтные счётчики положения. Директива ORG может быть использована для размещения переменных в необходимом месте EEPROM. Директива не имеет параметров.

Синтаксис:
.ESEG   

Пример:
.DSEG                    ; Начало сегмента данных
var1:   .BYTE 1          ; зарезервировать 1 байт для var1
table:  .BYTE tab_size   ; зарезервировать tab_size байт.

.ESEG
eevar1: .DW 0xffff        ; проинициализировать 1 слово в EEPROM

EXIT - Выйти из файла

Встретив директиву EXIT компилятор прекращает компиляцию данного файла. Если директива использована во вложенном файле (см. директиву INCLUDE), то компиляция продолжается со строки следующей после директивы INCLUDE. Если же файл не является вложенным, то компиляция прекращается.

Синтаксис:
.EXIT

Пример:
.EXIT  ; Выйти из данного файла

INCLUDE - Вложить другой файл

Встретив директиву INCLUDE компилятор открывает указанный в ней файл, компилирует его пока файл не закончится или не встретится директива EXIT, после этого продолжает компиляцию начального файла со строки следующей за директивой INCLUDE. Вложенный файл может также содержать директивы INCLUDE.

Синтаксис:
.INCLUDE "имя_файла"

Пример:
; файл iodefs.asm:
.EQU sreg   = 0x3f     ; Регистр статуса
.EQU sphigh = 0x3e     ; Старший байт указателя стека
.EQU splow  = 0x3d     ; Младший байт указателя стека

; файл incdemo.asm
.INCLUDE iodefs.asm    ; Вложить определения портов
        in r0,sreg     ; Прочитать регистр статуса

LIST - Включить генерацию листинга

Директива LIST указывает компилятору на необходимость создания листинга. Листинг представляет из себя комбинацию ассемблерного кода, адресов и кодов операций. По умолчанию генерация листинга включена, однако данная директива используется совместно с директивой NOLIST для получения листингов отдельных частей исходных файлов.

Синтаксис:
.LIST

Пример:
.NOLIST                ; Отключить генерацию листинга
.INCLUDE "macro.inc"   ; Вложенные файлы не будут
.INCLUDE "const.def"   ; отображены в листинге
.LIST                  ; Включить генерацию листинга

LISTMAC - Включить разворачивание макросов в листинге

После директивы LISTMAC компилятор будет показывать в листинге содержимое макроса. По умолчанию в листинге показывается только вызов макроса и передаваемые параметры.

Синтаксис:
.LISTMAC

Пример:
.MACRO MACX         ; Определение макроса
        add  r0,@0  ; Тело макроса
        eor  r1,@1 
.ENDMACRO           ; Конец макроопределения

.LISTMAC            ; Включить разворачивание макросов
        MACX r2,r1  ; Вызов макроса (в листинге будет показано тело макроса)

MACRO - Начало макроса

С директивы MACRO начинается определение макроса. В качестве параметра директиве передаётся имя макроса. При встрече имени макроса позднее в тексте программы, компилятор заменяет это имя на тело макроса. Макрос может иметь до 10 параметров, к которым в его теле обращаются через @0-@9. При вызове параметры перечисляются через запятые. Определение макроса заканчивается директивой ENDMACRO.

По умолчанию в листинг включается только вызов макроса, для разворачивания макроса необходимо использовать директиву LISTMAC. Макрос в листинге показывается знаком +.
 
Синтаксис:
.MACRO макроимя

Пример:
.MACRO SUBI16                   ; Начало макроопределения
        subi @1,low(@0)         ; Вычесть младший байт параметра 0 из параметра 1
        sbci @2,high(@0)        ; Вычесть старший байт параметра 0 из параметра 2
.ENDMACRO                       ; Конец макроопределения

.CSEG                           ; Начало программного сегмента
        SUBI16 0x1234,r16,r17   ; Вычесть 0x1234 из r17:r16

NOLIST - Выключить генерацию листинга

Директива NOLIST указывает компилятору на необходимость прекращения генерации листинга. Листинг представляет из себя комбинацию ассемблерного кода, адресов и кодов операций. По умолчанию генерация листинга включена, однако может быть отключена данной директивой. Кроме того данная директива может быть использована совместно с директивой LIST для получения листингов отдельных частей исходных файлов

Синтаксис:
.NOLIST

Пример:
.NOLIST                ; Отключить генерацию листинга
.INCLUDE "macro.inc"   ; Вложенные файлы не будут
.INCLUDE "const.def"   ; отображены в листинге
.LIST                  ; Включить генерацию листинга

ORG - Установить положение в сегменте

Директива ORG устанавливает счётчик положения равным заданной величине, которая передаётся как параметр. Для сегмента данных она устанавливает счётчик положения в SRAM (ОЗУ), для сегмента программ это программный счётчик, а для сегмента EEPROM это положение в EEPROM. Если директиве предшествует метка (в той же строке) то метка размещается по адресу указанному в параметре директивы. Перед началом компиляции программный счётчик и счётчик EEPROM равны нулю, а счётчик ОЗУ равен 32 (поскольку адреса 0-31 заняты регистрами). Обратите внимание что для ОЗУ и EEPROM используются побайтные счётчики а для программного сегмента - пословный.

Синтаксис:
.ORG выражение

Пример:
.DSEG                ; Начало сегмента данных

.ORG 0x37            ; Установить адрес SRAM равным 0x37
variable: .BYTE 1    ; Зарезервировать байт по адресу 0x37H

.CSEG
.ORG 0x10            ; Установить программный счётчик равным 0x10
          mov r0,r1  ; Данная команда будет размещена по адресу 0x10

SET - Установить переменный символический эквивалент выражения

Директива SET присваивает имени некоторое значение. Это имя позднее может быт�